효율적인 유한요소 열전달 해석을 위한 대각행렬 방법에 대한 연구

Abstract

마찰에 의해 온도가 변화할 경우 물체의 기계적 특성이 달라진다. 그래서 마찰열이 고려된 구조동역학 해석 기법이 요구되고 있으며 그 첫단계로 열전달 문제를 유한요소법으로 풀기위한 방법을 개발하였다. 유한요소법을 이용하여 열전달 과도해석을 할 경우 매 시간 마다 모델의 자유도 크기만큼의 행렬식을 풀어야 한다. 이러한 이유 때문에 풀어야 하는 시간의 수가 많아지고 자유도가 커질수록 해석시간이 오래걸린다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 열전달 문제의 유한요소해법에서 계산 속도 향상을 위해 대각행렬을 이용하는 방법에 대해 소개하고 히트싱크 예제를 통해 해석 성능을 검증하였다.